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石墨烯分离膜及其在水处理中的潜在应用 | “大咖开讲”第二季线上主题活动系列四

发布时间 2016-06-14 17:20:24
  2016年5月10日14:30,清华大学材料学院朱宏伟教授应邀做客中国石墨烯产业技术创新战略联盟线上主题活动:大咖开讲第二季。本次讲座的主题为:石墨烯分离膜及其在水处理中的潜在应用
  石墨烯及其衍生物因独特的结构与组成,在渗透膜的制备与环保应用领域极具前景。朱宏伟教授结合近年来石墨烯渗透膜的制备与环境应用领域的相关研究成果,对这一研究领域进行了介绍,并对未来的发展做进一步展望。
  首先,朱宏伟教授首先介绍了石墨烯材料做为水处理膜材料时,主要利用的结构与性能特点。通过对完美石墨烯薄膜、具有纳米孔洞的石墨烯薄膜、由GO纳米片相互堆垛组成的层状薄膜等三种石墨烯材料的对比分析,展示了GO薄膜的实际应用潜力。
  然后,结合GO的结构特点,以及GO薄膜制备、项目组近几年在GO薄膜领域的研究成果等,详细介绍了GO薄膜的制备及特点,并对这一研究方向的未来发展做进一步展望。GO薄膜在选择性传质领域具有应用潜力,可进一步开发在污水处理与再利用、化工精炼与分离及海水淡化等领域的潜在应用。
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  朱宏伟教授还介绍了GO薄膜在膜分离和水脱盐两个领域的应用。基于GO薄膜优异的选择传质特性,可实现基于浓度梯度膜分离领域的直接应用。但对于水脱盐应用,独立GO薄膜的性能不佳,远达不到实际应用要求。为制备GO基脱盐渗透膜,实现其在海水淡化领域的应用,将另一种新型二维纳米材料,单层氧化钛纳米片插入GO薄膜层间,辅以紫外光照,所制备的还原GO/氧化钛复合薄膜即具有优异的脱盐性能,可以借鉴在海水淡化方面尝试应用。尽管目前GO薄膜的选择传质特性研究及潜在应用探索仍处于实验室阶段,但由于GO薄膜具有可大批量制备与生产的优异特点,适用于实际工业化应用,因而为制备具有特定分离功能的新型碳基渗透膜提供了可能。
  最后,朱宏伟教授给出了未来GO薄膜需要解决的关键问题。
  在交流环节,朱宏伟教授针对GO膜的脱盐原理、GO如何处理工业化市场中的废酸、单层石墨烯的阻隔性能、如何避免石墨烯膜的缺陷、GO膜的孔洞均匀性、GO膜在水中的稳定性、滴加溶液法和真空抽滤法制备GO薄膜的强度、强压力对孔径大小的作用及其对水通量的影响、石墨烯与水的作用、真空过滤的GO膜尺寸等方面的问题一一做了回答。整个讲座气氛活跃,让大家收获满满。
  感谢朱宏伟教授在百忙之中抽出时间和大家畅聊石墨烯,感谢广大网友对联盟活动的支持。下期再见!
 
获取精彩报告内容,请到中国石墨烯创新联盟(群号296531551、397051421)群文件中下载。
 
嘉宾简介
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  朱宏伟,清华大学材料学院教授、博士生导师。1993年考入清华大学,先后获学士和博士学位。曾在日本和美国从事博士后研究。2008年回清华大学任教,现为材料学院教授、博士生导师,微纳力学中心研究员。从事纳米材料(石墨烯、碳纳米管等)多维多尺度可控制备及其在能源/传感/环境等领域的应用基础研究。近年来,承担国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、北京市科技计划重大项目、教育部博士点基金等20余项科研项目。获国家自然科学二等奖和教育部自然科学一、二等奖。获授权国家发明专利15项、美国发明专利1项。受邀撰写书章6篇,编写《石墨烯》、《碳纳米管》著作2部。发表论文180余篇,被引用8000余次(H因子=46)。
关于主办方

联系我们
400-110-3655   

E-mail: meeting@c-gia.cn   meeting01@c-gia.cn

参展电话:13646399362(苏老师)

主讲申请:19991951101(王老师)

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  2016年5月10日14:30,清华大学材料学院朱宏伟教授应邀做客中国石墨烯产业技术创新战略联盟线上主题活动:大咖开讲第二季。本次讲座的主题为:石墨烯分离膜及其在水处理中的潜在应用
  石墨烯及其衍生物因独特的结构与组成,在渗透膜的制备与环保应用领域极具前景。朱宏伟教授结合近年来石墨烯渗透膜的制备与环境应用领域的相关研究成果,对这一研究领域进行了介绍,并对未来的发展做进一步展望。
  首先,朱宏伟教授首先介绍了石墨烯材料做为水处理膜材料时,主要利用的结构与性能特点。通过对完美石墨烯薄膜、具有纳米孔洞的石墨烯薄膜、由GO纳米片相互堆垛组成的层状薄膜等三种石墨烯材料的对比分析,展示了GO薄膜的实际应用潜力。
  然后,结合GO的结构特点,以及GO薄膜制备、项目组近几年在GO薄膜领域的研究成果等,详细介绍了GO薄膜的制备及特点,并对这一研究方向的未来发展做进一步展望。GO薄膜在选择性传质领域具有应用潜力,可进一步开发在污水处理与再利用、化工精炼与分离及海水淡化等领域的潜在应用。
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  朱宏伟教授还介绍了GO薄膜在膜分离和水脱盐两个领域的应用。基于GO薄膜优异的选择传质特性,可实现基于浓度梯度膜分离领域的直接应用。但对于水脱盐应用,独立GO薄膜的性能不佳,远达不到实际应用要求。为制备GO基脱盐渗透膜,实现其在海水淡化领域的应用,将另一种新型二维纳米材料,单层氧化钛纳米片插入GO薄膜层间,辅以紫外光照,所制备的还原GO/氧化钛复合薄膜即具有优异的脱盐性能,可以借鉴在海水淡化方面尝试应用。尽管目前GO薄膜的选择传质特性研究及潜在应用探索仍处于实验室阶段,但由于GO薄膜具有可大批量制备与生产的优异特点,适用于实际工业化应用,因而为制备具有特定分离功能的新型碳基渗透膜提供了可能。
  最后,朱宏伟教授给出了未来GO薄膜需要解决的关键问题。
  在交流环节,朱宏伟教授针对GO膜的脱盐原理、GO如何处理工业化市场中的废酸、单层石墨烯的阻隔性能、如何避免石墨烯膜的缺陷、GO膜的孔洞均匀性、GO膜在水中的稳定性、滴加溶液法和真空抽滤法制备GO薄膜的强度、强压力对孔径大小的作用及其对水通量的影响、石墨烯与水的作用、真空过滤的GO膜尺寸等方面的问题一一做了回答。整个讲座气氛活跃,让大家收获满满。
  感谢朱宏伟教授在百忙之中抽出时间和大家畅聊石墨烯,感谢广大网友对联盟活动的支持。下期再见!
 
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嘉宾简介
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  朱宏伟,清华大学材料学院教授、博士生导师。1993年考入清华大学,先后获学士和博士学位。曾在日本和美国从事博士后研究。2008年回清华大学任教,现为材料学院教授、博士生导师,微纳力学中心研究员。从事纳米材料(石墨烯、碳纳米管等)多维多尺度可控制备及其在能源/传感/环境等领域的应用基础研究。近年来,承担国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、北京市科技计划重大项目、教育部博士点基金等20余项科研项目。获国家自然科学二等奖和教育部自然科学一、二等奖。获授权国家发明专利15项、美国发明专利1项。受邀撰写书章6篇,编写《石墨烯》、《碳纳米管》著作2部。发表论文180余篇,被引用8000余次(H因子=46)。
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